2025人教版高中生物学必修2强化练习题--第5章　基因突变及其他变异(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
第5章　基因突变及其他变异
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.基因重组使生物体产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代。下列关于基因重组的叙述,错误的是(　　)
A.人工杂交育种利用了基因重组的原理
B.基因重组可以发生在有性生殖细胞形成的过程中
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生基因重组
D.基因型为Aa的个体自交,由于基因重组,后代会出现基因型为aa的个体
2.某遗传病由常染色体上两对独立遗传的等位基因控制,两对基因都为隐性纯合时表现为患病。下列有关该遗传病的说法,不正确的是(　　)
A.禁止近亲结婚可降低该遗传病在人群中的发病率
B.正常男、女婚配生出患该遗传病的女孩的最大概率是1/8
C.通过遗传咨询和产前诊断,能在一定程度上预防该遗传病患儿的出生
D.调查人群中的遗传病时,选择该遗传病比红绿色盲更合适
3.自然界中蝴蝶的性别决定方式为ZW型。有一种极为罕见的阴阳蝶,是具有一半雄性一半雌性特征的嵌合体。如图是其成因遗传解释示意图,则阴阳蝶的出现是早期胚胎细胞发生了(　　)
A.基因突变
B.基因重组
C.染色体结构变异
D.染色体数目变异
4.小儿脊髓性肌萎缩(SMA)是一种常染色体隐性遗传病。下列方法中,检测胎儿是否患SMA的最佳选择是(　　)
A.B超检查　B.羊水检查　C.孕妇血细胞检查　D.基因检测
5.大量临床资料表明,冠心病可能具有家族遗传倾向。某校生物研究性学习小组为了探究临床资料的可靠性并了解该病在人群中的发病率,其科学的调查方法是(　　)
A.在人群中调查并计算该病在一个家族中的发病率
B.在每个家族中随机抽样调查一人,研究该病的家族遗传倾向
C.仅在患者家族中调查并计算该病的发病率
D.在人群中随机抽样调查并计算该病的发病率
6.下列关于基因突变、基因重组、染色体变异的叙述,正确的是(　　)
A.DNA分子中碱基的替换、增添或缺失即为基因突变
B.细胞癌变是由于抑癌基因突变为原癌基因
C.同源染色体上的非等位基因也可能发生基因重组
D.单倍体的体细胞中只含有1个染色体组
7.如图表示四个不同种生物体细胞的染色体或基因组成,相关叙述错误的是　(　　)
A.图甲~丁都可能是来自单倍体的细胞
B.图甲所示基因型既可对应图丙,也可对应图乙
C.图乙的“三体”现象是由亲本减数分裂异常引起的
D.图中可称作三倍体的是甲、乙、丙
8.结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,结肠上皮细胞癌变后,细胞膜上的GLUT蛋白数量增加。如图表示结肠癌细胞的部分代谢过程,字母表示物质,虚线表示与正常细胞相比,癌细胞中会加强的异常代谢过程。下列叙述正确的是(　　)
A.根据图示可以判断出物质A是丙酮酸,GLUT蛋白是一种受体蛋白
B.由图可知,结肠癌细胞内多种代谢过程强于正常细胞,从而导致癌细胞容易扩散
C.由图可知,结肠癌细胞中无氧呼吸强度增加,葡萄糖消耗量减少,这可快速为癌细胞供能
D.开发药物,靶向破坏癌细胞膜上的GLUT蛋白,遏制癌细胞葡萄糖的供应可以是治疗结肠癌的思路
9.已知某植株中1号染色体发生片段缺失,无正常1号染色体的种子不能萌发。该植株体内控制宽叶(B)和窄叶(b)的基因位于1号染色体上的位置如图所示。现用该植株自交,F1出现了窄叶植株,下列关于窄叶植株出现原因的推测不合理的是(　　)
A.环境因素影响基因表达 B.基因B突变为基因b
C.基因B发生了甲基化修饰 D.基因B和b发生了基因重组
10.如图为某二倍体农作物育种的几种途径。某科研小组通过不同途径获得了品种④⑧⑨⑩,下列有关分析错误的是(　　)
A.①②杂交可将二者优良性状集中在一起
B.③→④可以提高突变率,创造生物新品种
C.与选育⑧相比,选育⑩所需时间一般更短
D.图中⑨⑩植株均为能稳定遗传的纯合子
11.生物的某些变异可通过细胞分裂过程中某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象,图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是(　　)
　　
A.甲、乙两图中两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B.图甲是个别碱基的增添或缺失导致染色体上基因数目改变的结果
C.图乙是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换的结果
D.甲、乙两图所示现象常出现在减数分裂Ⅰ的前期,染色体数与核DNA数之比为1∶2
12.由于细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲),导致某女子的14号和21号染色体在减数分裂时发生异常联会(如图乙)。配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断不正确的是(　　)
　　
A.该女子体细胞中只有45条染色体但表型可能正常
B.该变异类型属于染色体变异
C.不考虑其他染色体和同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,理论上该女子可产生6种不同的配子
D.该女子与正常男子婚配没有生育唐氏综合征患儿的风险
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13.如图是采用低温和秋水仙素处理,利用二倍体鱼培育多倍体鱼的过程图。以下说法正确的是(　　)
A.由图可知低温处理和秋水仙素处理都能导致染色体数目加倍
B.育种过程中只能发生染色体变异这种可遗传的变异
C.在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理不同
D.①和②的染色体组数目不同
14.下列关于遗传变异的说法,正确的是(　　)
A.二倍体无子番茄(通过人工阻止花受粉形成)的无子性状不能遗传给后代
B.经秋水仙素处理后得到的四倍体西瓜,与二倍体西瓜杂交即可在母本上得到三倍体无子西瓜
C.小黑麦由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后培育而成,其体细胞中有8个染色体组
D.对豌豆(2n=14)的基因组进行测序,需要测定7条染色体的DNA序列
15.控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体,其叶型正常。利用该“三体”正常叶型番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶型番茄杂交,后代马铃薯叶型植株占1/6。下列相关分析不正确的是(　　)
A.“三体”番茄存在染色体数目变异
B.马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状
C.马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组
D.F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体
16.如图是某家族遗传病的遗传系谱图,甲病由等位基因A、a控制,乙病由等位基因B、b控制,其中Ⅱ2不携带遗传病致病基因,所有个体均未发生突变。下列叙述正确的是(　　)
A.Ⅰ2与Ⅲ1的基因型相同的概率是1
B.Ⅲ2、Ⅲ3出现说明Ⅱ1形成配子时同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换
C.Ⅱ1减数分裂后生成AB、Ab、aB、ab比例相等的四种配子
D.若Ⅲ5与一个表型正常的男子结婚,儿子中表型正常的概率大于1/2
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(11分)果蝇的翅型有裂翅和非裂翅两种类型,受一对等位基因控制,且裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。现用一只裂翅雌蝇与一只非裂翅雄蝇为亲本进行杂交实验,F1表型及数量如表所示。
F1表型 裂翅雌蝇 裂翅雄蝇 非裂翅雌蝇 非裂翅雄蝇
数量/只 102 92 98 109
(1)上述亲本中裂翅果蝇为　　　　(填“纯合子”或“杂合子”),F1表型比例与1∶1∶1∶1有较大的差异,可能的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少填2点)。
(2)果蝇翅的发育需要经过酶的催化,而酶是在基因控制下合成的。若酶A是由基因A控制合成的,在裂翅果蝇的发育过程中起关键作用。酶A正确空间结构的形成依赖于多肽链3号位置和50号位置的赖氨酸和谷氨酸的R基之间形成的离子键,否则会导致酶A无法正常折叠进而使个体表现为非裂翅。通过基因测序发现裂翅果蝇种群中存在三种隐性突变基因,部分碱基序列如图(未显示的碱基没有变化)。
①突变基因1、2、3的纯合子中表现为裂翅的是　　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②如需用杂交的方式判断突变基因3与突变基因1、2的显隐性关系,实验思路为　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　。
18.(14分)某科研小组利用具有抗虫基因的长穗偃麦草和普通小麦培育抗虫新品种的育种过程如图所示,其中A、B、C、D代表不同的染色体组,每组有7条染色体。回答下列问题:
(1)长穗偃麦草和普通小麦的杂交后代是高度不育的,原因是　　　　　　　　　　　　　。杂交后代甲的形成原理是　　　　　　　　　　　　　,体细胞中含有　　　　条染色体。
(2)杂交后代乙与普通小麦杂交所得后代体细胞中染色体最多有　　条。
(3)图中①过程采用　　　　　　　的方法获得单倍体植株进而培育出抗虫新品种的育种方式为　　　　育种,该育种方法的优势体现在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(12分)安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系突变体,其在温度高于25℃时表现为花粉败育。水稻可进行自花传粉,其雄性可育与TMS5基因和Ub基因有关。TMS5基因编码核酸酶(RNaseZS1)用于切割Ub基因转录出的mRNA,避免产生过多的Ub蛋白。野生型的TMS5基因在第70、71位碱基对发生了替换,形成雄性不育突变体的tms5基因。图1仅显示基因中非模板链部分碱基序列。高温诱导Ub基因过量表达,若Ub蛋白含量过多将导致花粉败育,如图2所示。请回答下列问题:
(1)利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种,该过程中不需要　　　。
(2)将野生型与雄性不育突变体杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的性状分离比为3∶1,说明雄性不育性状由　　　　性基因控制。
(3)结合图1推断RNaseZS1失活的原因:TMS5基因突变为tms5基因,第70、71位碱基对发生替换,导致mRNA上提前出现　　　　　　　　　　　　　　　,进而使RNaseZS1　　　　发生改变,功能丧失。结合图1、图2,从分子水平说明安农S-1在高温下花粉败育的原因:在温度高于25℃时,Ub基因过量表达,而突变体中无正常的RNaseZS1,不能切割Ub　　　　,Ub蛋白在细胞内含量过多导致花粉败育。在　　　　籼稻中同时含有正常RNaseZS1和失活的RNaseZS1,高于25℃时,表现为花粉可育。
20.(9分)科研人员对猫叫综合征患者进行家系分析和染色体检查,结果如图1和图2所示。请分析回答下列问题:
(1)据图2分析,Ⅲ1和Ⅲ3的5号染色体发生了染色体结构变异中的　　　　,导致其上的基因数目　　　　。
(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5染色体异常的原因是5号染色体DNA发生　　　　后与8号染色体DNA错误连接。
(3)Ⅱ5的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期,5号和8号两对同源染色体出现图3(图中①~④为染色体编号)所示的　
　　　(填染色体行为)现象。若减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换),Ⅱ5会形成　　　　种类型的卵细胞,其中含有编号为　　　　染色体的配子是正常配子。
(4)若Ⅱ5和Ⅱ6想生一个健康的孩子,请提出可行的建议:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
21.(14分)正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻,细胞中7号染色体有三条,即染色体数为2n+1=25。如图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图(6、7为染色体标号;A为抗病基因,a为非抗病基因;①~④为四种类型配子)。已知染色体数异常的配子(如①、③)中雄配子不能参与受精作用,其他配子均能参与受精作用。请回答下列相关问题:
(1)若减数分裂过程没有发生基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,且产生的配子均有正常活性,则配子②和③　　　　(填“可能”或“不可能”)来自同一个初级精母细胞,配子④的7号染色体上的基因为　　　　。
(2)某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程,若某次级精母细胞形成配子①,则该次级精母细胞中染色体条数为　　　　。若取该三体的花药进行离体培养,得到的单倍体中抗病个体与非抗病个体比例为　　　　。
(3)现用非抗病水稻(aa)和该三体抗病水稻(AAa)杂交,已测得正交实验的F1中抗病水稻∶非抗病水稻=5∶1。请预测反交实验的F1中,抗病水稻所占比例为　　　　,抗病水稻个体的基因型为　　　　　。
(4)香稻的香味由隐性基因(b)控制,普通稻的无香味由显性基因(B)控制,等位基因B、b可能位于6号染色体上,也可能位于7号染色体上。现有正常的香稻和普通稻,7号染色体三体的香稻和7号染色体三体的普通稻四种纯合子种子供选用,请你根据以下杂交实验预测实验结果,从而定位等位基因B、b的染色体位置。
实验步骤:
①选择正常的香稻为父本和三体的普通稻为母本杂交得F1。
②用正常的香稻为母本与F1中三体的普通稻为父本杂交。
③统计子代中的香稻和普通稻的性状比例。
实验结果:
①若子代中的香稻和普通稻的性状比例为　　　　,则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若子代中的香稻和普通稻的性状比例为　　　　,则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
第5章　基因突变及其他变异
1.D　基因型为Aa的个体自交,后代会出现基因型为aa的个体,是由于等位基因的分离和雌雄配子的随机结合,而不是基因重组,D错误。
2.D　禁止近亲结婚可降低隐性遗传病在人群中的发病率,由题意“两对基因都为隐性纯合时表现为患病”可知,题述遗传病为隐性遗传病,因此禁止近亲结婚可降低该遗传病在人群中的发病率,A正确;假设相关基因用A/a、B/b表示,若正常男、女婚配后代患病概率最大,则亲本的基因型为Aabb和aaBb,后代患病概率为1/4,故生出患该遗传病的女孩的最大概率是1/4×1/2=1/8,B正确;调查人群中的遗传病时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,红绿色盲是单基因遗传病,题述遗传病由两对等位基因控制,属于多基因遗传病,因此选择红绿色盲比该遗传病更合适,D错误。
3.D　阴阳蝶的形成是由W染色体的丢失造成的,属于染色体数目变异,故选D。
4.D　SMA是一种常染色体隐性遗传病,基因检测可诊断出胎儿是否携带致病基因,可用基因检测诊断胎儿是否患SMA。
5.D　调查人类遗传病的发病率,应该在人群中随机抽样调查,且调查的群体要足够大,A、C不符合题意,D符合题意。研究遗传病的家族遗传倾向,需要对多个家族的全部成员进行调查,B不符合题意。
6.C　DNA分子中碱基的替换、增添或缺失若发生在非基因片段,则不属于基因突变,A错误;细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生突变,B错误;减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,可能导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组,C正确;四倍体的单倍体的体细胞中含有2个染色体组,D错误。
7.D　图中甲、乙、丙3个细胞若由受精卵发育而来,则分别为三倍体、二倍体、三倍体,若由配子发育而来,则均为单倍体;丁细胞只含有1个染色体组,为单倍体。综上所述,图中四种细胞都可能是来自单倍体的细胞,甲、丙可称作三倍体,A正确,D错误;图甲中含有三个A基因,所示基因型既可对应图丙,也可对应图乙中的“三体”部分,B正确;图乙的“三体”现象可能是由亲本减数第一次分裂同源染色体没有分离导致的,也可能是由亲本减数第二次分裂后期着丝粒分裂后形成的两条子染色体没有分离导致的,C正确。
8.D　由图可知,GLUT蛋白是一种载体蛋白,可运输葡萄糖,A错误;癌细胞表面的糖蛋白减少是其容易扩散和转移的原因,B错误;由图可知,结肠癌细胞中无氧呼吸强度增加(A丙酮酸转化为乳酸的过程),葡萄糖消耗量增加,C错误。
9.D　植株Bb自交,F1的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,图中含基因b的染色体部分片段缺失,为不正常的1号染色体,而无正常1号染色体的种子不能萌发,因此正常情况下不可能产生窄叶植株bb。如果环境因素影响基因型为Bb的个体中基因B的表达或者基因型为Bb的个体中基因B发生甲基化修饰,导致基因B不能表达,基因b表达,会导致窄叶植株出现,A、C合理;如果基因型为Bb的个体中基因B突变为基因b,则个体基因型变为bb,表型为窄叶,B合理;只有非等位基因才能重组,而题干中只涉及1对等位基因,D不合理。
10.D　③→④为利用物理因素(如射线)进行诱变育种,可以提高突变率,创造生物新品种,B正确;⑧植株的选育过程为杂交育种,⑩植株的选育过程为单倍体育种,单倍体育种能明显缩短育种年限,C正确;图中⑨植株可能为杂合子,D错误。
11.D　图甲发生了染色体的某一片段的缺失或增加(属于染色体结构变异),B错误;图乙中的右上角含有S基因的黑色部分与左下角含有W基因的白色部分发生互换,且互换发生在非同源染色体之间,为染色体结构变异中的易位,A、C错误。
12.D　由图甲可知,一条14号染色体和一条21号染色体相互连接时,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(其丢失后个体表型可能正常),从而使染色体数目减少一条,故该女子体细胞中染色体有45条,A正确。减数分裂时,该女子可产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体共6种配子,C正确。该女子可产生同时具有异常染色体和21号染色体的配子,其与正常男子婚配有生育唐氏综合征患儿的风险,D错误。
13.AD　育种过程中可能发生染色体变异、基因重组、基因突变,B错误;在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同,都是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,C错误;①是三倍体鱼,②是四倍体鱼,因此①和②的染色体组数目不同,D正确。
14.ACD　二倍体无子番茄的遗传物质没有改变,其无子性状不能遗传给后代,A正确;四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交,母本上所结为有子西瓜,“子”即三倍体种子,B错误;小黑麦由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后培育而成,其体细胞中有8个染色体组,属于异源八倍体,C正确;豌豆没有性染色体,其一个染色体组中含有7条非同源染色体,因而需要测定7条染色体的DNA序列,D正确。
15.D　“三体”番茄含有三条6号染色体,即6号染色体多了一条,属于染色体数目变异,A正确;“三体”正常叶型番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型,说明马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状,B正确;马铃薯叶型番茄是二倍体生物,体细胞中含有2个染色体组,形成配子时染色体组减半,配子含一个染色体组,C正确;F1中“三体”番茄与二倍体马铃薯叶型番茄杂交,后代马铃薯叶型植株占1/6,且正常叶型是显性性状,假设相关基因是D/d,则“三体”番茄的基因型是DDd,马铃薯叶型番茄的基因型是dd,“三体”番茄(DDd)产生的配子及比例为D∶DD∶Dd∶d=2∶1∶2∶1(配子含1条或2条6号染色体),与马铃薯叶型番茄产生的配子d组合,后代基因型为dd的马铃薯叶型植株占1/6,D错误。
16.ABD　Ⅱ1、Ⅱ2都表现正常,后代出现甲、乙病患者,说明甲、乙病均为由隐性基因控制的遗传病,由Ⅱ2不携带遗传病致病基因可知,甲、乙病均为伴X染色体隐性遗传病,Ⅰ2与Ⅲ1都是甲、乙两病男性患者,则基因型相同,为XabY,A正确;理论上Ⅱ1(XABXab)和Ⅱ2(XABY)的患病后代中只可能出现两病兼患的情况,但后代Ⅲ2患甲病、Ⅲ3患乙病,说明Ⅱ1形成配子时发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,形成了基因型为Xab、XaB、XAb、XAB的配子,而互换发生概率较低,故Ⅱ1形成的四种配子比例不相等,B正确,C错误;Ⅱ2基因型为XABY,Ⅱ1基因型为XABXab,若Ⅱ1发生互换的概率为m,则Ⅱ1产生的卵子基因型及比例为(1/2-m)XAB、mXaB、mXAb、(1/2-m)Xab,则Ⅲ5的基因型及比例为(1/2-m)XABXAB、mXaBXAB、mXAbXAB、(1/2-m)XabXAB(产生配子时仍可发生互换,假设概率为n),Ⅲ5产生的卵子基因型为XAB的概率为(1/2-m)×1+m·1/2+m·1/2+(1/2-m)·(1/2-n)=1/2+(1/2-m)(1/2-n)>1/2(m、n均小于1/2),故Ⅲ5与一个表型正常的男子(XABY)所生的儿子中,表型正常(XABY)的概率大于1/2,D正确。
17.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)杂合子(1分)　统计样本数过少,不同基因型配子的受精机会不同,不同基因型个体的存活率不同等(答出任意1点计1分,任意2点计2分)　(2)突变基因3的纯合子　突变基因3发生了两个碱基对的替换后让两种氨基酸位置互换,但不影响它们之间形成离子键,个体酶A功能正常,表现为裂翅(3分)　让突变基因3的纯合子分别和突变基因1、2的纯合子杂交,观察子代表型(3分)
解析　(1)裂翅(显性)雌蝇×非裂翅(隐性)雄蝇→F1中出现了非裂翅(隐性)果蝇,说明亲本裂翅果蝇为杂合子。杂合子与隐性纯合子杂交,F1表型及比例为1∶1∶1∶1的条件是子代数量足够多,雌雄配子随机结合,不同基因型的个体存活率相同等,题表中数据与1∶1∶1∶1有较大差异,可能的原因是不满足上述条件。(2)①酶A的正确折叠依赖于多肽链3号位置和50号位置的赖氨酸与谷氨酸的R基之间形成离子键,否则会导致酶A无法正常折叠而使个体表现为非裂翅,虽然突变基因3发生了两个碱基对的替换后让两种氨基酸位置互换,但不影响它们之间形成离子键,该突变体的纯合个体为裂翅。②判断显隐性关系的重要方法是让一对具有相对性状的纯合子杂交,观察子代的表型。
18.答案　(每空2分)(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂(或答“减数分裂中无联会”等类似意思也可)　染色体(数目)变异　56　(2)98　(3)花药离体培养(或花粉离体培养)　单倍体　能明显缩短育种年限
解析　(1)长穗偃麦草和普通小麦的杂交后代为ABCD,其细胞内无同源染色体,不能进行正常的减数分裂,导致其高度不育;杂交后代甲是由ABCD经染色体加倍得到的,其原理是染色体数目变异;杂交后代甲体细胞含有8个染色体组,每个染色体组有7条染色体,故其体细胞中含有56条染色体。(2)杂交后代乙(ABBCCDD)与普通小麦(BBCCDD)杂交所得后代中体细胞中染色体数最多的个体为ABBCCDD,其体细胞含7个染色体组,共49条染色体,当其处于有丝分裂后期时染色体数目最多,为98条染色体。
19.答案　(每空2分)(1)去雄　(2)隐　(3)终止密码子UAG,使翻译提前终止　空间结构　mRNA　杂合子
解析　(3)分析图1可知,TMS5基因突变为tms5基因,mRNA上提前出现终止密码子UAG,使翻译提前终止,核酸酶RNaseZS1空间结构发生改变,导致功能丧失。分析图2可知,在温度高于25℃时,Ub基因过量表达,突变体中的RNaseZS1为失活状态,转录出的mRNA未被及时切割,Ub蛋白在细胞内含量过多导致花粉败育。杂合子籼稻中同时含有正常RNaseZS1和失活的RNaseZS1,高于25℃时,表现为花粉可育。
20.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)缺失　减少　(2)断裂　(3)联会　6(2分)　①④　(4)进行染色体筛查,对染色体异常胎儿终止妊娠(2分)
解析　(1)比较图2中的甲(正常个体的染色体组成)和乙(患病个体的染色体组成)可知,乙5号染色体发生染色体结构变异中的缺失,导致5号染色体上的基因数目减少。(2)比较图2中的甲(正常个体的染色体组成)和丙(仅表型正常个体的染色体组成)可知,丙5号染色体和8号染色体发生非同源染色体间的易位,即5号染色体DNA发生断裂后与8号染色体DNA错误连接。(3)若减数分裂Ⅰ后期①②③④四条染色体随机两两分离并自由组合,在不考虑同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换的情况下,Ⅱ5会形成①②、③④、①③、②④、①④、②③6种类型的卵细胞,因②和③染色体间发生了易位,它们属于结构异常的染色体,只有含有编号为①④染色体的配子才是正常配子。(4)Ⅱ5仅表型正常,其细胞内染色体不正常,与基因突变相比较,染色体变异可以用显微镜直接观察到,因此,若Ⅱ5和Ⅱ6想生出健康的孩子,可以进行染色体筛查,对染色体异常胎儿终止妊娠。
21.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)不可能　A　(2)13或26　5∶1(2分)　(3)2/3(2分)　Aa　(4)①1∶2(2分)　等位基因B、b位于7号染色体上　②1∶1(2分)　等位基因B、b位于6号染色体上(①②两问的答案可颠倒)
解析　(1)不考虑基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,同一个初级精母细胞产生的两个精子的基因型相同或互补,配子②和③的基因型既不相同,也不互补,因此不是来自同一个初级精母细胞。三体在减数分裂时,三条7号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极,则三体产生的配子及比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,因此配子④的7号染色体上的基因为A。(2)正常的水稻体细胞染色体数为24,正常情况下刚形成的次级精母细胞的染色体数目为12。某次级精母细胞形成配子①(含有2条7号染色体,与正常配子相比多出1条7号染色体),则形成该配子的次级精母细胞的前期和中期染色体条数为13,后期、末期染色体条数为26。三体抗病水稻AAa产生的配子基因型及比例是AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,则由该三体的花药离体培养得到的单倍体的基因型及比例也是AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,表型及比例是抗病个体∶非抗病个体=5∶1。(3)非抗病水稻(aa)产生的配子基因型是a,三体抗病水稻AAa产生的配子基因型及比例是AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,根据题干信息“染色体数异常的配子(如①、③)中雄配子不能参与受精作用”和“正交实验的F1中抗病水稻∶非抗病水稻=5∶1”可知,正交实验中基因型为aa的个体是父本,基因型为AAa的个体是母本,则反交实验中基因型为aa的个体是母本,基因型为AAa的个体是父本(产生的可育雄配子基因型及比例是a∶A=1∶2),后代的基因型(表型)及比例是aa(非抗病)∶Aa(抗病)=1∶2。(4)①如果等位基因B、b位于7号染色体上,父本基因型是bb,母本基因型是BBB,F1的基因型及比例是Bb∶BBb=1∶1,用F1中三体的普通稻(基因型为BBb)为父本,其产生的配子基因型及比例是BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶2∶1(其中BB和Bb不能参与受精作用),则基因型为BBb的父本与基因型为bb的母本杂交,后代的基因型(表型)及比例是Bb(普通稻)∶bb(香稻)=2∶1。②如果等位基因B、b位于6号染色体上,父本基因型是bb,母本基因型是BB,F1的基因型是Bb,与基因型为bb的母本杂交,后代的基因型(表型)及比例是Bb(普通稻)∶bb(香稻)=1∶1。
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